其他

現實,受控的幻覺

我們的大腦建構出現實,然而世界上並不會有兩顆完全相同的大腦!

撰文/賽斯(Anil K. Seth)
翻譯/謝伯讓

其他

現實,受控的幻覺

我們的大腦建構出現實,然而世界上並不會有兩顆完全相同的大腦!

撰文/賽斯(Anil K. Seth)
翻譯/謝伯讓


「我們見到的不是事物本身,而是我們自己。」────美國作家阿涅斯尼恩(Anais Nin)所著《米諾陶爾的誘惑》(Seduction of the Minotaur)。


2019年4月10日,教宗方濟各、南蘇丹總統馬亞爾迪特(Salva Kiir Mayardit)以及曾領導南蘇丹政變的馬查爾(Riek Machar)齊聚梵蒂岡晚餐,用餐時他們皆不發一語。這是一場為期兩天的休兵時刻,目的是要和解自2003年以來造成40萬人死亡的南蘇丹內戰。


同一時刻,我在英國索塞克斯大學的實驗室中,博士班學生馬瑞歐拉(Alberto Mariola)正在微調一項新實驗。在這實驗中,受試者會經驗到「他們認為存在但其實並不存在」的房間。在世界各地的精神診所中,總是有病患對醫生抱怨自己的感受不再「真實」:有些病患覺得世界不真實,有些則覺得自己不真實。我們所處的社會中,事物的真實與否似乎越來越難捉摸。交戰雙方各自相信和經驗到的現實,可能全然不同。聚在一起安靜用餐或許有幫助,因為聚餐提供了一部份彼此都能接受的現實,讓所有的人從這個安穩的平台出發,進一步相互了解。


想探索每個人內心世界的差異,其實不必望向戰爭和精神疾病。2015年,一張曝光不佳的洋裝照片就把網路世界撕裂成兩半,一半看到的洋裝是藍黑相間(包括我),另一半看到白金相間(我實驗室有一半的人如此)。無論看到什麼,每個人都深信自己是對的,而無法相信其他人可能看到了不同顏色。


容易受欺騙的知覺系統


我們都知道知覺系統很容易受騙,廣受歡迎的各種視錯覺現象就是最好的證明。事物看起來是某種樣子,但是事實卻不然,例如兩條線看起來長度不同,但實際測量卻完全一樣;或是明知是靜止的圖像,看起來卻像在移動等。對於視錯覺現象的解釋,一般都認為是知覺系統的小差錯,導致感覺到的內容和現實事物不一致。不過這種解釋背後隱藏了一個假設,就是正常運作的知覺系統會如實反映外在事物給予我們的意識。


更深一層的真相其實是:知覺從來就不是一扇可直接連接外在客觀世界的窗戶。我們所有的知覺,都是大腦主動建構的產物,知覺是我們大腦猜測外在世界本質的最佳結果,而外在世界,則永遠躲在知覺簾幕後方不得而知。視錯覺現象其實更像是「駭客任務」電影中的程式裂痕,讓我們得以瞥見更深層的真相。


以我桌上鮮紅色的圓形咖啡杯為例,這個杯子的紅色看起來就和它的形狀與固體狀態一樣真確。我所知覺到的這些特徵,宛如真實存在於外在世界中的物理特質,這些特質被知覺系統偵測到,經歷了複雜的認知機制,最後出現在意識中。


自牛頓以來,我們已知顏色並不存在於外在世界。顏色其實是大腦對於無色電磁波各種波長的詮釋,是演化過程誤打誤撞所產生的一種聰明把戲,讓大腦可以標記不同光照情境下的物體表面特質。人類只能知覺到整個電磁光譜中的一小片段,也就是介於長波紅外線以及短波紫外線範圍的一小部份而已。我們知覺到的每種顏色,以及看似廣大的視覺世界中的每個部份,都只是來自現實光譜中的一小片段。


單是這點,就可說明知覺經驗並非外在客觀世界的如實表徵,它少了一些東西,同時也多了一些東西。我們所經驗到的現實世界,並不是外在世界的直接反映,而是聰明大腦所建構出來、為大腦服務的東西而已。如果我的大腦和你的大腦不同,我所建構出的外在世界也就可能和你的不同。


先驗架構與貝氏推論


在柏拉圖的洞窟寓言中,囚犯一生都被關在空無一物的牢房內,只能見到物體在火光照射下的影子,他們甚至還幫不同影子取名,因為這些影子是囚犯世界中看似真實的事物。一千年後,阿拉伯學者阿爾哈真(Ibn al-Haytham)在著作中寫道:當下的知覺依賴「判斷和推論」,而非直接觸及客觀的實體。


數百年後,德國哲學家康德(Immanuel Kant)也發覺,如果沒有事先存在的概念或「信念」提供意識結構,不受限制的感覺資料其實一片混亂且毫無意義。對康德來說,這些事先存在的概念包括時間和空間等先驗(a priori)架構。康德所主張的本體(noumenon)是指「物自身」(thing in itself),那是一種人類知覺永遠無法觸及的客觀實體。


現在,在一連串頗具影響力的新理論推波助瀾下,這些哲學概念獲得了新的動能。這類新理論認為,大腦是一種預測機器,而我們對外在世界及內心自我的知覺,就是大腦對感覺訊號來源的推測結果。


這類新理論通常可追溯至德國物理學兼生理學家赫姆赫茲(Hermann von Helmholtz),19世紀末他提出了「知覺是一種無意識推論」的主張;到了20世紀末,赫姆赫茲的理論為認知科學家和人工智慧研究人員所吸收,他們重整了赫姆赫茲的理論,並提出了現在為人所熟知的「預測編碼」(predictive coding)或「預測處理」(predictive processing)。「預測式知覺」的基本概念是,大腦不斷猜測感覺訊號來源(並不斷更新猜測結果),試圖了解外在世界或身體內部。大腦提出最佳猜測的方法,是結合事先對世界的期望或「信念」以及傳入的感覺資訊,並在結合過程中把感覺資訊的可信度納入考量。


科學家通常把預測式知覺的過程視為貝氏推論(Bayesian inference),也就是對新資訊與信念不確定時,使用新資訊來更新信念或最佳猜測的方法架構。在預測式知覺的理論中,大腦進行貝氏推論:不斷預測感覺資訊的產生來源,比較這些預測結果和來自眼睛、耳朵、鼻子、指尖等所有外在與內在感覺訊息。預測結果和真實感覺訊號間的差異,就是所謂的預測誤差。大腦可以利用預測誤差來更新預測,讓自己能夠預先準備好面對下一波感覺訊號。大腦隨時隨地都在應用貝氏推論努力降低感覺預測誤差,產生的貝氏最佳預測就是我們的知覺結果。......